• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

O-グルコース糖鎖修飾による筋衛星細胞におけるNotchシグナルの制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H03176
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分43030:機能生物化学関連
研究機関静岡県立大学 (2020-2021)
名古屋大学 (2019)

研究代表者

竹内 英之  静岡県立大学, 薬学部, 教授 (80361608)

研究分担者 岡島 徹也  名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (20420383)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード糖鎖 / O-グルコース糖鎖修飾 / 糖転移酵素 / Notchシグナル / サテライト細胞 / 質量分析 / O-グルコース糖鎖 / Notch シグナル / レポーターマウス / 筋衛星細胞 / POGLUT1 / グライコプロテオミクス
研究開始時の研究の概要

ヒトの筋肉の再生と恒常性維持の分子制御機構は未だに理解されていない。遺伝性筋疾患である筋ジストロフィーの有病率は、人口10万人あたり20人程度と推定され、有効な治療法は存在しない。研究代表者は、Notch受容体のO-グルコース糖鎖修飾の異常により、筋肉の幹細胞である衛星細胞の数の減少と衛星細胞におけるNotchシグナルの低下が起こり、このことが、成人後に発症する肢帯型筋ジストロフィーの原因となることを見出した [Cell 2008, EMBO Mol Med 2016]。衛星細胞におけるNotchシグナルのO-グルコース糖鎖修飾による調節機構を明らかにすることが本研究の目的である。

研究成果の概要

研究代表者は、Notch受容体のO-グルコース糖鎖修飾の異常により、筋肉の幹細胞である衛星細胞の数の減少と衛星細胞におけるNotchシグナルの低下が起こり、このことが、成人後に発症する肢帯型筋ジストロフィーの原因となることを見出した [Cell 2008, EMBO Mol Med 2016]。本研究で、少なくともHEK293T細胞においては、O-グルコースのキシロース伸長が、Notch EGFリピートのタンパク質の安定性、品質管理に寄与していることを示唆している。今後、この糖鎖修飾によるNotch受容体の品質管理の分子機構を解明していく必要がある。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトの筋肉の再生と恒常性維持の分子機構は未だに理解されていない。遺伝性筋疾患である筋ジストロフィーの有病率は、人口10万人あたり20人程度と推定され、有効な治療法は存在しない。Notch 受容体の O-グルコース糖鎖修飾の異常は、肢帯型筋ジストロフィーLGMD (R21) の原因となる。本研究では、この O-グルコース糖鎖修飾のキシロース伸長が、Notch 受容体の品質管理に寄与することを世界で初めて明らかにした。本研究の成果は、筋ジストロフィーの発症や病態メカニズムの解明、さらには、治療法の開発につながる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 4件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] コペンハーゲン大学(デンマーク)

    • 国名
      デンマーク
    • 外国機関名
      コペンハーゲン大学
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] ジョージア大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ジョージア大学
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] コペンハーゲン大学(デンマーク)

    • 国名
      デンマーク
    • 外国機関名
      コペンハーゲン大学
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] ジョージア大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ジョージア大学
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Glycoproteomics of NOTCH1 EGF repeat fragments overexpressed with different glycosyltransferases in HEK293T cells reveals insights into O-GlcNAcylation of NOTCH12022

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto Yohei、Ogawa Mitsutaka、Yogi Kentarou、Tashima Yuko、Takeuchi Hideyuki、Okajima Tetsuya
    • 雑誌名

      Glycobiology

      巻: N/A ページ: N/A

    • DOI

      10.1093/glycob/cwac015

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asparagine Tautomerization in Glycosyltransferase Catalysis. The Molecular Mechanism of Protein O-Fucosyltransferase 12021

    • 著者名/発表者名
      Piniello Beatriz、Lira-Navarrete Erandi、Takeuchi Hideyuki、Takeuchi Megumi、Haltiwanger Robert S.、Hurtado-Guerrero Ramon、Rovira Carme
    • 雑誌名

      ACS Catalysis

      巻: 11 ページ: 9926~9932

    • DOI

      10.1021/acscatal.1c01785

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bioinformatics and Functional Analyses Implicate Potential Roles for EOGT and L-fringe in Pancreatic Cancers2021

    • 著者名/発表者名
      Barua Rashu、Mizuno Kazuyuki、Tashima Yuko、Ogawa Mitsutaka、Takeuchi Hideyuki、Taguchi Ayumu、Okajima Tetsuya
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 26 ページ: 882~882

    • DOI

      10.3390/molecules26040882

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Other Types of Glycosylation2021

    • 著者名/発表者名
      Tsukamoto Yohei、Takeuchi Hideyuki
    • 雑誌名

      Adv Exp Med Biol

      巻: 1325 ページ: 117~135

    • DOI

      10.1007/978-3-030-70115-4_5

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Current Views on the Roles of O-Glycosylation in Controlling Notch-Ligand Interactions2021

    • 著者名/発表者名
      Saiki Wataru、Ma Chenyu、Okajima Tetsuya、Takeuchi Hideyuki
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 11 ページ: 309~309

    • DOI

      10.3390/biom11020309

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differential Labeling of Glycoproteins with Alkynyl Fucose Analogs2020

    • 著者名/発表者名
      Ma Chenyu、Takeuchi Hideyuki、Hao Huilin、Yonekawa Chizuko、Nakajima Kazuki、Nagae Masamichi、Okajima Tetsuya、Haltiwanger Robert S.、Kizuka Yasuhiko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 ページ: 6007~6007

    • DOI

      10.3390/ijms21176007

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Xylosyl Extension of O-Glucose Glycans on the Extracellular Domain of NOTCH1 and NOTCH2 Regulates Notch Cell Surface Trafficking2020

    • 著者名/発表者名
      Urata Yusuke、Saiki Wataru、Tsukamoto Yohei、Sago Hiroaki、Hibi Hideharu、Okajima Tetsuya、Takeuchi Hideyuki
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 9 ページ: 1220~1220

    • DOI

      10.3390/cells9051220

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] N-Glycans on EGF domain-specific O-GlcNAc transferase (EOGT) facilitate EOGT maturation and peripheral endoplasmic reticulum localization2020

    • 著者名/発表者名
      Alam Sayad Md. Didarul、Tsukamoto Yohei、Ogawa Mitsutaka、Senoo Yuya、Ikeda Kazutaka、Tashima Yuko、Takeuchi Hideyuki、Okajima Tetsuya
    • 雑誌名

      Journal of Biological Chemistry

      巻: 295 ページ: 8560~8574

    • DOI

      10.1074/jbc.RA119.012280

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Contribution of extracellular O-GlcNAc to the stability of folded epidermal growth factor-like domains and Notch1 trafficking2020

    • 著者名/発表者名
      Ogawa M, Tashima Y, Sakaguchi Y, Takeuchi H and Okajima T
    • 雑誌名

      Biochem Biophys Res Commun

      巻: 526 ページ: 184-190

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.03.066

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] POGLUT1 biallelic mutations cause myopathy with reduced satellite cells, alpha-dystroglycan hypoglycosylation and a distinctive radiological pattern.2020

    • 著者名/発表者名
      Servian-Morilla E, Takeuchi H, Paradas C et al.
    • 雑誌名

      Acta Neuropathol

      巻: 139 ページ: 565-582

    • DOI

      10.1007/s00401-019-02117-6

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of Notch glycosylation on health and diseases.2020

    • 著者名/発表者名
      Urata Y and Takeuchi H
    • 雑誌名

      Dev Growth Differ

      巻: 62 ページ: 35-48

    • DOI

      10.1111/dgd.12643

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Altered Notch signaling in Dowling-Degos disease: Additional mutations in POGLUT1 and further insights into disease pathogenesis.2019

    • 著者名/発表者名
      Ralser DJ, Takeuchi H, Betz RC et al.
    • 雑誌名

      J Invest Dermatol

      巻: 139 ページ: 960-964

    • DOI

      10.1016/j.jid.2018.10.030

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protein O-glucosylation: another essential role of glucose in biology.2019

    • 著者名/発表者名
      Yu H and Takeuchi H
    • 雑誌名

      Curr Opin Struct Biol

      巻: 56 ページ: 64-71

    • DOI

      10.1016/j.sbi.2018.12.001

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] O-グルコース糖鎖修飾による Notch シグナル制御の意義2021

    • 著者名/発表者名
      竹内英之
    • 学会等名
      第 94 回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Notch O-グルコース糖鎖修飾の異常と筋病態との関連2021

    • 著者名/発表者名
      竹内英之
    • 学会等名
      第 44 回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] O-グルコース糖鎖修飾による Notch 細胞間情報伝達の調節機構2021

    • 著者名/発表者名
      竹内英之
    • 学会等名
      第 18 回日本糖鎖科学コンソーシアム (JCGG) シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 細胞外 O-GlcNAc 修飾は EGF ドメインの安定性と Notch1 のトラフィッキングに寄与する2020

    • 著者名/発表者名
      小川光貴、田嶌優子、坂口大和、竹内英之、岡島徹也
    • 学会等名
      第 93 回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 血液凝固第 XII 因子の活性化抑制における糖鎖修飾の役割2020

    • 著者名/発表者名
      中村澄香、小川光貴、竹内英之、岡島徹也、有森貴夫、高木淳一、相川京子
    • 学会等名
      第 93 回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Significance of structurally diverse elongation of O-glucose glycans on Notch1 and Notch22019

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi H, Urata Y, Tsukamoto Y, Saiki W, Senoo Y, Ma C, Wang WW, Aoki K, Tiemeyer M, and Okajima T
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society for Glycobiology
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] O-グルコース糖鎖修飾による Notch シグナルの調節機構2019

    • 著者名/発表者名
      竹内 英之
    • 学会等名
      第 92 回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] O-グルコース糖鎖修飾による衛星細胞における Notch シグナル制御の重要性2019

    • 著者名/発表者名
      竹内 英之
    • 学会等名
      日本筋学会第 5 回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Significance of protein O-glucosylation for regulation of Notch signaling in satellite cells2019

    • 著者名/発表者名
      竹内 英之
    • 学会等名
      第 7 回若手による骨格筋細胞研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 糖鎖生物学 生命現象と糖鎖情報2020

    • 著者名/発表者名
      北島健、佐藤ちひろ、門松健治、加藤晃一編
    • 総ページ数
      295
    • 出版者
      名古屋大学出版会
    • ISBN
      978-4-8158-0981-2
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-11-20  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi